تفاوت موتورهای زغالی و بدون زغال در ابزارآلات برقی

موتورهای بدون زغال اولین بار در سال 1960 به بازار آمدند. در اواخر سال 2003 سروکله آنها

در ماشین‌های صنعتی پیدا شده و بالاخره حوالی سال 2009 از این نوع موتورها در ابزارآلات

برقی استفاده شد. موتورهای بی‌زغال نسخه ارتقا یافته موتورهای جریان مستقیم (DC) هستند

که بسیار کارآمدتر و قابل اطمینان‌ترند. شناختن نوع موتور دستگاه بسیار مهم است. چه شما

یک کاربر هستید و می‌خواهید درباره طریقه و شرایط نگهداری از ابزار خود بدانید و یا اینکه شما

یک خریدار هستید و تفاوت آنها را نمی‌دانید. در این مقاله ما نقات ضعف و قوت موتورهای

زغالی و بی‌زغال را مورد بررسی قرار خواهیم داد.

 موتور بدون زغال چیست؟

موتورهای بی‌زغال موتورهایی هستند که بدون زغال و کموتاتور عمل کرده و به همین دلیل دارای

وزن کمتری و کارآمدی بیشتری در دور موتورهای بالا هستند. موتورهای بدون زغال را نه تنها

در ابزارهای دستی بلکه در وسایل نقلیه نیز پیدا کرد.

ساختار موتورهای بدون زغال

ساختار اینگونه موتورها همانند سایر موتورهای زغالی جریان مستقیم شامل یک روتور (قطعه متحرک)

و یک استاتور (قطعه ثابت) است که تنها در جزئیات کوچکی باهم تفاوت دارند. برای شناخت بهتر یک

موتور بدون زغال، بهتر است اول با ساختار یک موتور زغالی آشنا شوید.

ساختار درونی یک موتور زغالی جریان مستقیم

همانطور که در تصویر زیر نیز پیداست، یک موتور زغالی نیز دارای استاتور و روتور است ولی اجزای

اضافی دیگری همانند زغال و کموتاتور را نیز داراست. همانطور که قابل مشاهده است، آرماتور توسط

یک جفت زغال و حلقه‌های کموتاتور به یک منبع برق مستقیم متصل می‌شود. سپس جریان عبوری

باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی در سیم پیچ شده و باعث چرخش استاتور در حضور میدان مغناطیسی

دیگر که همان سیم پیچ الکترومغناطیسی اطراف آن است می‌شود.

چگونه یک موتور بدون زغال کار می‌کند؟

در موتور بدون زغال، استاتور ساخته شده از آهنرباهای دائمی متعدد است. این درحالیست

که بازهم استاتور از سیم پیچ های مغناطیسی ساخته شده است که به عنوان آهن ربا عمل می‌کند.

وقتی جریان مستقیم در سیم پیچ‌ها جریان پیدا می کند و به آنها انرژی می دهد، قطب مخالف

آهنربا الکتریکی و آهنربا دائمی یکدیگر را جذب می کنند. برای افزایش کارایی، سیم پیچ پشت

کویل جذب شده را نیز می توان به گونه ای باردار نمود که آهنربای الکتریکی و آهنربای دائمی

کناری نیز یکدیگر را دفع کنند، به این ترتیب روتور حتی بیشتر هل داده می‌شود. چه طور این اتفاق ممکن است؟

برای تحقق این روند، سیم پیچ جذب شده و سیم پیچ دفع شده باید جریان قطبی یکسانی داشته باشند.

بنابراین، آنها با یک سیم به یکدیگر متصل شده و به عنوان یک مدار سری کار می کنند. اما چگونه می‌توانیم

فرآیند باردار نمودن هر جفت سیم پیچ را کنترل کنیم؟ این مسئولیت به یك كنترل كننده الكترونیكی داده

می‌شود كه به صورتی برنامه‌نویسی شده است تا هر سیم پیچ را بر اساس زمان و موقعیت خاص مناسب

خود باردار نماید. این کنترل کننده معمولاً موقعیت روتور را از یک سنسور Hall،  متصل به روتور می گیرد.

مقایسه موتورهای زغالی و بدون زغال (مزایا و معایب)

مزیای موتورهای بی‌زغال

1. از نظر وزن سبک تر و از نظر اندازه کم حجم تر بودن: نبود زغال و کموتاتور باعث سبک‌تر شدن این نوع موتور شده است، بنابراین، این ویژگی باعث شده است که ابزارهای برقی دارای اینگونه موتور نیز سبک تر باشند، که مزیت بزرگی برای تولیدکنندگان ابزارآلات برقی محسوب می شود.
2. داشتن سر و صدای کمتر: تماس بین کموتاتورها و زغال‌های کربنی باعث ایجاد صدای مداوم در موتورهای زغال دار می شود. این ویژگی همچنین تجربه بهتری را برای کاربران با مصارف قدرتی فراهم می کند.
3. قدرتمندتر بودن: عدم وجود کموتاتور و زغال، فضای بیشتری برای افزودن سیم پیچ های بزرگتر در کویل را فراهم می کند. هرچه موتور بزرگتر باشد، قدرت آن نیز بیشتر می شود.
4. حداقل هزینه نگهداری: به دلیل تماس مداوم با کنتاکتور برق، به دلیل چرخش سریع کموتاتور، زغال‌ها فرسوده می‌شوند، این مشکل باعث عمل نکردن موتور زغالی شده و سپس به تعویض زغال نیاز خواهد بود. از آنجا که در موتورهای بدون زغال ارتباطی بین روتور و استاتور وجود ندارد، در نتیجه ساییدگی ایجاد نمی‌شود.
5. طول عمر بیشتر: میدان های مغناطیسی در موتورهای بی‌زغال، تمام نیروی  مورد نیاز برای چرخش را فراهم می‌کنند و هیچ زغال کربنی و سایر اجزای تولید اصطکاک و گرما وجود ندارد. این دو عنصر می تواند موتور را زودتر به خرابی برساند. فرسودگی در موتورهای زغالی اجتناب ناپذیر است، حتی اگر از زغال و اجزای سازنده با بهترین کیفیت استفاده شود.

معایب موتورهای بدون زغال

1. هزینه بیشتر: ساختار کلی موتورهای بدون زغال هزینه‌بر می‌باشد. از این رو، ابزارهای برقی مجهز به موتورهای بدون زغال دارای قیمت‌های بسیار بالاتری هستند. علاوه بر این، کنترل کننده الکترونیکی مذکور (یا همان ESC) قیمت را حتی بالاتر می برد.
2. ساختار پیچیده: همانطور که پیش‌تر نیز ذکر شد، سیم کشی موتورهای بدون زغال کاملاً پیچیده است، بنابراین، شما قادر به تعمیر قطعات آنها از جمله تعویض سنسور کنترل‌کننده الکتریکی به منظور افزایش عمر آنها نخواهید بود.

مزایا و معایب موتورهای زغالی

به طور کلی، هر یک از مزایا و معایب موتورهای بدون زغال می‌تواند به ترتیب به عنوان مزایا و معایب

موتورهای زغالی شناخته شود. اما نکات دیگری که باید به آنها توجه شود این است که موترهای زغالی

هنوز هم برای پروژه‌های سنگین ایده آل هستند. با تعویض زغال‌های خراب به راحتی با زغال‌های جدید،

می‌توانید آنها را به راحتی تعمیر کنید. بیش از همه، ابزارهای برقی با موتورهای معمولی DC

قیمت مناسب تری نسبت به موتورهای بدون زغال دارند.

نتیجه مقایسه موتورهای زغالی و بدون زغال

شکی نیست که همه کاربران دوست دارند که ابزارشان برایشان یک عمر کار کند،

 اما هر ابزار برقی طول عمر متناسب خود را دارد، در نهایت یک روز باید آنها را با ابزار جدید جایگزین کنید.

 با این حال ، خرید یک ابزار برقی بدون زغال می تواند دوام ، کارایی بیشتر و موارد دیگر را تضمین کند.